INTRODUÇÃO

O aumento da extensão territorial destinada à pecuária não teve como base a preocupação com a sustentabilidade dos índices produtivos, o que pode ser visto mediante as estimativas divulgadas pelo Governo do Tocantins, as quais mostraram que cerca de 75% das áreas ocupadas com pastagens, no Estado, estão com algum nível de degradação (^{SECRETARIA DA COMUNICAÇÃO SOCIAL, 2012}), desencadeada, principalmente, pelas práticas inadequadas de pastejo e baixa fertilidade natural dos solos da região, além da falta de reposição de nutrientes (^{DIAS FILHO, 2011}).

Na busca por frear a degradação e/ou recuperar as áreas, a alternativa mais apropriada, segundo ^{Balbinot Júnior et al.(2009}) é a utilização de sistemas de produções que ocupem intensamente as áreas e os recursos e insumos disponíveis. Neste contexto, tecnologias como sistemas que integra lavoura e pecuária, plantio direto e sistemas agroflorestais, podem auxiliar a alcançar esses objetivos, já que buscam o uso contínuo das áreas e a melhoria da fertilidade do solo ao longo do tempo (^{FRANZLUEBBERS, 2007; MACEDO, 2009}).

A utilização dos sistemas de integração lavourapecuária possibilita diversificar as fontes de renda, resultante da produção agrícola e pecuária na mesma área (^{FONTANELI; SANTOS; MORI, 2006}), minimização dos riscos de insucesso econômico, pois há maior diversificação das atividades econômicas (^{RUSSELLE; ENTZ; FRANZLUEBBERS, 2007}), maximização do uso da terra, levando ao aumento da renda por área, quando comparado a sistemas não integrados (^{FONTANELI; SANTOS; MORI, 2006}). Estas vantagens econômicas se tornam possíveis devido ao uso sucessivo e contínuo das áreas, ao aumento de rendimento agrícola e pecuário e à redução de custos de produção, proporcionados pelas melhorias químicas, físicas e biológicas do solo (^{BALBINOT JÚNIOR et al,2009}).

Quanto às modificações morfo-estruturais da forrageira, em âmbito amazônico, ainda são poucas as informações, pois o ritmo morfogênico das plantas ocorre em taxas variáveis, de acordo com o manejo adotado, época do ano e as próprias características de desenvolvimento da espécie forrageira (^{PACIULLO et al, 2008}).

A compreensão das modificações morfológicas e fisiológicas, na busca do entendimento dos mecanismos adaptativos das gramíneas são essencias quando se busca o manejo eficiente e a perenidade das pastagens (^{LARA; PEDREIRA, 2011}). Buscando respaldar o sistema de integração lavoura-pecuária, objetivou-se com o estudo avaliar, em duas épocas do ano, as respostas morfogênicas e estruturais de duas cultivares de Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) já estabelecidas, mediante integração com milho e sorgo.

MATERIAL E MÉTODOS

O estudo foi conduzido na Escola de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal do Tocantins - UFT, Araguaína - TO, nas coordenadas geográficas 07°12'28" Sul e 48°12'26" Oeste. A vegetação natural é caracterizada pelo ecótono Floresta Amazônica-Cerrado tendo como vegetação predominante Floresta Ombrófila Aberta (^{SILVA, 2007}). A altitude média é de 240 m e o clima da região, segundo a classificação Koppen, é AW - Tropical de verão úmido, com estação seca e chuvosa bem definida e precipitação média anual de 1.800 mm. A área utilizada vinha de pousio de dois anos e meio, tendo vegetação predominante de plantas rasteiras. Os dados das variáveis ambientais foram coletados mensalmente, durante o período experimental (Tabela 1), na Estação Agrometeorológica localizada na UFT, Araguaína - TO, aproximadamente a 100 m do experimento.

O solo da área foi classificado como Neossolo Quartzarênico Órtico (^{EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, 2013}), com textura arenosa. Foram realizadas amostragens na camada de 0-20 cm, sendo realizadas análises no Laboratório de Solo do curso de Zootecnia/PGCAT/UFT (^{EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, 2009}). Os resultados obtidos foram: pH (CaCl₂): 4,3; P-Mehlich-1: 1,14 mg dm^-3; K: 2,0 mg dm^-3; Ca: 1,24 cmol_c dm^-3; Mg: 0,47 cmol_cdm^-3; Al: 0,19 cmol_c dm^-3; H+Al: 3,82 cmol_c dm^-3; Matéria orgânica: 15,97 g dm^-3; Soma de bases: 1,72 cmol_c dm^-3; CTC_pH7,0: 5,54 cmol_cdm^-3; CTC_Ef: 1,91 cmol_c dm^-3; Saturação por bases: 30,99%; Saturação por alumínio: 11,27%. Posteriormente à caracterização do solo foi realizada a correção com 1,5 toneladas ha-1 de calcário (PRNT 88%, CaO 30% e MgO 18%), seguida de aração e gradagem.

O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em esquema fatorial triplo (2 x 3 x 2). O primeiro fator: duas cultivares de Urochloa brizantha(Marandu e Piatã); o segundo fator: três métodos em que as pastagens foram formadas (convencional, integração com milho ou sorgo); o terceiro fator: duas estações do ano (verão e outono), com quatro repetições. Os tratamentos Urochloa brizantha cv. Marandu e Piatã formados convencionalmente foram estabelecidos em parcelas de 225 m² (15 x 15 m), enquanto os tratamentos com capim Marandu e Piatã formados via integração com milho ou sorgo em subdivisões de 56,25 m²(7,5 x 7,5 m).

A semeadura das Urochloa brizantha, para estabelecimento das áreas convencionais, foi feita a lanço no dia 21/01/2011. Para as forrageiras cereais, utilizou-se a variedade Robusto para o milho (variedade de alta produtividade, destinada a produtores de todos os níveis tecnológicos. Possui alta adaptação, ciclo precoce e altura média de 2,60 m) e o híbrido BRS 610 para o sorgo (híbrido forrageiro de porte alto, colmo seco, panícula semiaberta, grãos vermelhos, endosperma semiduro e sem tanino). O plantio foi efetuado manualmente nos dias 22 e 23/01/2011, em sulcos de 5 cm de profundidade com espaçamento entre linhas de 0,80 m, buscando densidade de 5 e 9 plantas por metro linear, resultando em 62.500 e 112.500 plantas ha^-1 para o milho e sorgo, respectivamente. A implantação dos sistemas integrados, quando foram incluídas no sistema as cultivares de Urochloa brizantha, se deram 21 dias após a semeadura das culturas graníferas e utilizou-se linhas duplas para as braquiárias, espaçadas 30 cm da cultura anual e 20 cm entre as linhas da gramínea forrageira.

Em ambas as adubações (Tabela 2), formação e cobertura, foram utilizadas como fonte de nitrogênio, P2O5 e K2O a uréia, superfosfato simples e cloreto de potássio, respectivamente e tiveram como base as recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. Não foi feita a mistura das fontes dos diferentes fertilizantes para posterior adubação. No sistema convencional, as adubações fosfatada, nitrogenada e potássica foram feitas a lanço de forma homogênea em toda a parcela. Entretanto, no sistema integrado, o nitrogênio e o potássio, foram aplicados nas linhas das culturas anuais (milho e sorgo).

Foram avaliados os efeitos sobre as características morfogênicas e estruturais do capim-Marandu e Piatã em pastagem pós-formada, isto é, a partir do segundo ciclo (dezembro de 2011) após a retirada das gramíneas cereais do sistema integrado. As plantas de milho foram colhidas quando a "linha de leite" estava com 50% do grão e, as plantas de sorgo, quando os grãos estavam no estádio pastoso-farináceo, o que ocorreu aos 88 e 84 dias após plantio, respectivamente, para o milho e sorgo.

Utilizou-se, para o acompanhamento das características morfogênicas, a técnica de perfilhos marcados, em que se acompanha a dinâmica de aparecimento, alongamento e senescência de lâminas foliares, bem como o alongamento de colmo. Aproximadamente quatro dias após o corte, a altura de 20 cm do solo, foram marcados oito perfilhos representativos em cada parcela. Os componentes morfológicos foram avaliados semanalmente até o final do período de 28 dias (ciclo), sendo o total de cinco ciclos, três no verão (1° ciclo - dezembro 2011; 2° ciclo - janeiro 2012; 3° ciclo - fevereiro/março 2012) e dois no outono (4° ciclo - março/abril 2012; 5° ciclo - abril/maio 2012), para caracterização das estações, e posterior análise, foram utilizadas as médias dos três ciclos do verão e dos dois ciclos do outono.

A partir dos dados foram estimadas as taxas de aparecimento de folha, alongamento foliar, alongamento de colmo e senescência foliar, filocrono, duração de vidas das folhas, número de folhas vivas e mortas, por perfilho, comprimento médio de lâminas foliares e comprimento da bainha (^{DIFANTE et al., 2011}; ^{LARA; PEDREIRA, 2011}; ^{PACIULLO et al,2008}).

A altura pré-corte do dossel forrageiro foi realizada ao final do período de 28 dias com régua graduada, representada pela média de 25 leituras aleatórias em cada parcela. Esta variável foi utilizada como requisito para a escolha dos três pontos para contagem de perfilhos, sendo utilizado quadro de amostragem de 0,15 m².

Ao final de cada ciclo, 28 dias, foram colhidas amostras de lâminas emergentes e completamente expandidas, além de colmo, após medição de seus comprimentos, foram mantidas em estufa (55 °C), até peso constantes, posteriormente pesadas para estabelecer respectivos fatores gravimétricos, ou seja, o fator de conversão entre comprimento e massa da matéria seca (^{ALEXANDRINO; CANDIDO; GOMIDE, 2011}; ^{PACIULLO et al.,2008}). A partir das informações de morfogênese, densidade populacional de perfilhos e índice gravimétrico foi estimada a taxa de produção bruta de forragem (^{ALEXANDRINO; CANDIDO; GOMIDE, 2011}).

O cálculo do índice de equivalência de área (IEA) foi desenvolvido pela relação a seguir (equação 1):

em que: Cc: produção da forrageira cereal integrada (kg MS ha^-1); Mc: produção da forrageira cereal convencional (kg MS ha^-1); Cf: produção da gramínea forrageira integrada (kg MS ha^-1); Mf produção da gramínea forrageira convencional (kg MS ha^-1) (^{VIEIRA, 1984}).

Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva, utilizando o software Assistat 7.6 Beta, para caracterização e testar quanto a sua normalidade, seguido da análise de variância e, quando significativos (p><0,05) foi realizada a comparação de médias pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro para os efeitos principais e do desdobramento da interação quando necessário.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As respostas dos parâmetros morfo-estruturais das áreas de pastagens pós-formadas, tiveram efeitos diferenciados em função do cultivar (Marandu ou Piatã) utilizado, do método pelo qual foi feita a formação (convencional, integração com milho ou sorgo) e da estação do ano (verão ou outono) (Tabela 3).

Para a altura pré-corte do dossel forrageiro (Tabela 4) observou-se interação (p<0,05) entre os métodos de formação e estações do ano, em que, dentre os métodos de formação no verão, o sistema convencional apresentou a maior altura, a qual diferiu (p<0,05) tanto das áreas formadas via integração com milho quanto com sorgo, que, por sua vez, não apresentaram diferenças (p>0,05) em relação à altura pré-corte do dossel. No outono, devido ao potencial de recuperação das gramíneas após o corte das culturas (milho ou sorgo) (^{TOWNSEND et al., 2004}), não teve diferença (p>0,05) entre os métodos de formação.

Quando se compara as estações do ano, apenas as áreas formadas convencionalmente tiveram maior (p<0,05) altura pré-corte no verão, em relação ao outono. As pastagens provindas das áreas integradas tiveram comportamento inverso, ou seja, maiores (p<0,05) alturas no outono que no verão (Tabela 3), o que se explica, devido a esta, no período do verão, ainda estarem se recuperando do estresse desencadeado pelo sombreamento promovido pelas gramíneas cereais, pois as Urochloa brizantha possuem metabolismo C4, característica que as tornam exigentes por luz; além do fator edáfico e da competitividade interespécies pelos fatores de crescimento (^{DIAS FILHO, 2002}; ^{SILVA NETO et al, 2012}), que, em Neossolo Quartzarênico é maximizada.

A taxa de aparecimento de folha, dentro das estações do ano no verão não apresentou diferença (p>0,05) entre as áreas formadas convencionalmente e integradas, porém, no outono, a área formada mediante integração com milho diferiu (p<0,05) das demais, obtendo o menor aparecimento foliar. Independente do método de formação, os maiores (p<0,05) valores na taxa de aparecimento de folha se deram no verão, em comparação ao outono (Tabela 5), fato desencadeado pelas melhores condições de crescimento, principalmente a precipitação pluvial. Comportamento idêntico é observado para o filocrono (Tabela 5). No entanto, os menores valores nesta variável são mais interessantes, já que haverá necessidade de menor tempo, em dias, para o aparecimento de folhas, o que acaba possibilitando à planta menor tempo para recuperação, pois terá maior produção de fotoassimilados.

Analisando as taxa de alongamento foliar e colmo (Tabela 5) notou-se efeitos diferenciados em função da estação do ano, em que, ambas variáveis, obtiveram as mesmas respostas, ou seja, os cultivares Marandu e Piatã não diferenciaram (p>0,05) entre si no verão. No outono, o cultivar Piatã se destacou, com maiores valores (p<0,05). Entre as estações do ano, as maiores taxas (p<0,05) foram apresentadas no verão.

A maior taxa de alongamento foliar (p<0,05) média (Méd.³) no sistema convencional em relação aos sistemas integrados (Tabela 6) é desencadeada pelo maior alongamento na estação do verão, pois as plantas provindas de sistemas integrados alocam boa parte dos fotoassimilados na recuperação e desenvolvimento do sistema radicular nos primeiros ciclos (^{BARDUCCI et al, 2009}).

A maior taxa de alongamento foliar é satisfatório e vantajoso, pois há relação desta variável com o comprimento médio de lâminas foliares (^{SILVEIRA et al., 2010}), podendo influenciar a produção de massa seca da gramínea forrageira (^{DIFANTE et al, 2011}).

Para duração de vida das folhas e taxa de senescência de folha os métodos de formação foram influenciados pelas estações do ano. No entanto, na duração de vida das folhas também foram observados efeitos diferenciados em função da estação do ano sobre as cultivares de Urochloa brizantha (Tabela 6). Analisando a interação (p><0,05) das forrageiras no verão e no outono, em relação à duração de vida das folhas, no verão as cultivares não diferem (p>0,05) entre si, o que não ocorre no outono, tendo o capim-Piatã os maiores (p<0,05) valores, em comparação ao capim-Marandu

Entre as estações do ano, em ambas as cultivares, os menores (p<0,05) valores de duração de vida das folhas foram no verão (Tabela 7). Já em relação aos métodos de formação dentro das estações do ano, só foi apresentada significância no outono, de modo que a área integrada com milho apresentou maior tempo de vida das folhas (p<0,05), diferindo das demais. Do mesmo modo que as Urochloas tiveram menor (p<0,05) duração de vida das folhas no verão, todos os métodos de formação também apresentaram menores (p<0,05) valores no verão (Tabela 7). Fato este, evidencia, que em ambientes e em condições de crescimento favoráveis (^{PACIULLO et al., 2008}), as gramíneas tendem a possuir menor longevidade (Tabelas 4, 5 e 6).

Nas estações do ano, somente foi observado diferença (p<0,05) no verão, em que o método convencional obteve a maior taxa de senescência de folha, porém não diferiu (p<0,05) do sistema integrado com milho, que, por sua vez, não apresentou diferença (p<0,05) do sistema integrado com sorgo, o qual teve a menor senescência. Dentre os sistemas, com exceção do sistema integrado com sorgo, que não apresentou diferença (p<0,05), os demais métodos de formação apresentaram maior (p<0,05) taxa de senescência de folha no verão, em comparação ao outono (Tabela 6).

O comportamento entre número de folhas vivas e mortas foi semelhante, com maiores valores e diferença (p<0,05) do verão em relação ao outono (Tabela 8). Esta resposta está relacionada principalmente aos fatores ambientais, em destaque a precipitação pluvial, luminosidade e temperatura. O número de folhas vivas é relativamente constante em determinadas espécies, no entanto pode variar com o ambiente (^{CHAPMAN; LEMAIRE, 1993}).

Observou-se, mediante os resultados, a influência dos fatores edafoclimáticos sobre as características morfogênicas e sua interação com a estrutura do dossel forrageiro. Deste modo, notou-se que o maior filocrono observado, nos métodos de formação no outono em relação ao verão (Tabela 4), promoveu aumento do tempo necessário para a planta atingir o número máximo de folhas e, por conseguinte, para iniciar o processo de senescência, promovendo assim, redução de 51,9% na taxa de senescência de folha (Méd.²) e aumento de 33,8% na duração de vida das folhas (Méd.²) (Tabela 6) no outono, influenciando diretamente o número de folhas vivas e mortas (Tabela 7).

O comprimento de bainha (Tabela 9) apresentou interação (p><0,05) entre os métodos de formação e estações do ano, acompanhando os resultados observados na altura pré-corte do dossel (Tabela 3), em que, dentre os métodos de formação, no verão, o sistema convencional apresentou maior comprimento de bainha, o qual diferiu (p<0,05), tanto das áreas formadas via integração com milho quanto com sorgo, que, por sua vez, não apresentaram diferença (p<0,05) entre si. No outono, não foi observado diferença (p<0,05) entre os métodos de formação, devido à recuperação das Urochloa brizantha após o corte das culturas anuais.

Quando se compara as estações do ano, as áreas formadas convencionalmente tiveram maiores (p<0,05) comprimento de bainha no verão, em relação ao outono. As pastagens provindas de integração tiveram resultado inverso, com maiores valores no outono que no verão (Tabela 8). Os resultados inerentes ao comprimento de bainha são relacionados aos fatores edafoclimáticos, que influenciam, sobretudo as taxas de aparecimento e alongamento foliar, desencadeando maior sombreamento das folhas baixeiras e das gemas basilares, estimulando o alongamento de colmo, o que é confirmado quando se observa a taxa de alongamento de colmo (Tabela 5) e a altura pré-corte do dossel (Tabela 3).

O comprimento médio de lamina foliar foi influenciado pelo comprimento de bainha (^{DURU; DUCROCQ, 2000}), refletindo o maior trecho a ser percorrido pela folha até ser expandida, e ainda, apresenta relação direta com a taxa de alongamento foliar (^{ALEXANDRINO; CANDIDO; GOMIDE, 2011}), que, juntamente com o número de folhas vivas e com a quantidade de perfilhos por área, influenciam no índice de área foliar, que consequentemente, está relacionado à capacidade fotossintética e produtiva do dossel.

Essas interações ficam visíveis quando se observa as Tabelas 5 e 8, em que o comprimento médio de lâmina foliar apresenta comportamento semelhante com a taxa de alongamento foliar. Os capins Marandu e Piatã não diferenciaram (p < 0,05) entre si no verão. Entretanto, no outono o capim-Piatã se destacou, apresentando maiores valores de alongamento e comprimento médio de lâmina foliar. Entre os sistemas, o convencional obteve, em média (Méd.³), maior comprimento médio de lamina foliar (p<0,05) em relação aos sistemas integrados (Tabela 8), comportamento alicerçado na maior taxa de alongamento foliar e comprimento de bainha (Tabelas 5 e 8) (^{ALEXANDRINO; CANDIDO; GOMIDE, 2011}; ^{PACIULLO et al, 2008}).

Diferentes gramíneas podem apresentar respostas diferentes à dada situação edafoclimática ou antrópica, a chamada plasticidade fenotípica. Fato este, explica em parte as respostas da densidade populacional de perfilhos, em que o capim-Marandu tendeu a priorizar a população, visto que esta não diferiu (p<0,05) entre as estações do ano (F1xF3) e aumentou a população (p<0,05) no sistema integrado com sorgo, em relação ao convencional (F1xF2). Enquanto, que o capim-Piatã mostrou preferência em priorizar o perfilho, como indivíduo, sendo que este reduziu (p<0,05) a densidade populacional de perfilhos no outono, em comparação ao verão (F1xF3) e obteve menor (p<0,05) densidade de perfilhos no sistema integrado com sorgo (F1xF2).

Mesmo o capim-Piatã apresentando menor densidade populacional de perfilhos, esta cultivar compensou apresentando lâminas foliares de maior tamanho, proporcionando maior (p<0,05) taxa de produção bruta de forragem no outono, pois no verão não houve diferença (p>0,05) entre as Urochloa brizantha (F1xF3). Entre as estações do ano, ambas as cultivares apresentaram maior (p<0,05) produção bruta de forragem no verão. Comparando os métodos de formação (F1xF2), no sistema convencional o capim-Piatã apresentou maior (p<0,05) produção que o capim-Marandu, sendo que nos métodos integrados estes não se diferenciaram (p<0,05) entre si. No entanto, quando se analisa os métodos de formação dentro de cada cultivar, as áreas formadas mediante integração apresentam menores (p<0,05) produções que as formadas convencionalmente, com exceção da formada com capim-Marandu em sistema integrado com sorgo (Tabela 10).

A menor taxa de produção bruta de forragem nos sistemas integrados em relação ao convencional pode estar associada à alocação dos fotoassimilados na recuperação e no desenvolvimento do sistema radicular e na formação de novos perfilhos nos primeiros ciclos após a retirada das forrageiras cereal (^{BARDUCCI et al., 2009}), o que deve ser compensado nos anos subsequentes.

A partir dos resultados pode-se inferir que, embora no verão haja diminuição na duração de vida das folhas, há, em contrapartida, efeito positivo sobre os processos que envolvem o crescimento, tais como taxa de aparecimento de folha, taxa de alongamento foliar e comprimento médio de lâmina foliar, podendo ser confirmado na taxa de produção bruta de forragem nesta estação do ano. Mesmo apresentando menor taxa de produção bruta de forragem, que o método convencional, o sistema de integrado se mostrou uma alternativa viável para formação de áreas de pastagem com Urochloa brizantha. Fato observado na análise dos resultados do índice de equivalência de área, em que os sistemas de integração lavoura-pastagem são mais eficientes que os convencionais, sendo necessário acréscimo de área entre 82 e 108% para o convencional obter a mesma produção do integrado (Tabela 11).

Cabe ressaltar a importância, em estudos integrados, de evitar-se a prática rotineira de avaliar o sistema de produção em partes independentes, pois as produções totais por hectare dos sistemas consorciados são maiores do que em monocultivos, mesmo quando a produção de cada componente individualmente é reduzida (^{SARLAK; AGH AALIKH ANI; ZAND, 2008}). A eficiência produtiva de sistemas integrados pode ser avaliada pelo índice de equivalência de área (IEA), em que o consórcio é considerado eficiente quando o IEA for superior a 1 e ineficiente quando inferior a 1 (^{VIEIRA, 1984}).

CONCLUSÕES